硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)(tou)過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄(e)羅斯、德(de)國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)(te)征是高溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有(you)(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。